大黄素对泼尼松致大鼠脂代谢异常的预防作用研究

1、大黄素对泼尼松致大鼠脂代谢异常的预防作用研究【摘要】目的观察不同浓度大黄素对泼尼松致大鼠脂 代谢异常的预防作用。方法3月龄大鼠给予泼尼松和药物90d。 观察血清生化指标、器官指数和骨髓基质细胞体外的成脂能 力。结果给予泼尼松和药物90d后大鼠高密度脂蛋白胆固醇 降低，骨髓基质细胞体外成脂能力增强。大黄素 90mg kg-1 d-1和大黄素270mg kg-1 d-1可升高高密度 脂蛋白胆固醇和骨髓基质细胞体外成脂能力。结论大黄素对 泼尼松引起的脂代谢异常有预防作用。【关键词】大黄素糖皮质激素血脂骨髓基质细胞大鼠a bstract：objectivet odeterminewhetheremod

2、incancompletelyainratstreatedwithhirty-f ivesprague-eof3monthsweredivindtreatedfor90days tsweregivenwithveh nisonewasgivenoral fmg/kg/dasthemodel of90mg/kg/dor270mg prednisontreatedrapreventdyslipidemi prednison. methodst dawleymaleratsatag dedintof ivegroupsa asfollows：intactraicleascontrol；pred ly

3、totheratsatdoseo group；emodinatdose /kg/dwereplustothe tsandlntegratedmedicine (calcium375mg /d)wereplustothepr ednisontreatedrats eparatedfortestings. themscswereisolaentcentrifugationareasedserumhdl-chocantlyincreasedserthvehiclecontrols.nmarkedlyincreasedesterol1evelanddecemodinpreventedadi tiono

4、fmscsfrompred seffectofpreventio/kg/d+vitd3250u/kg.thebloodserumwass biochemistryindice tedbydensity-gradindtreatedwithgcdec lesterolandsignifi umsulfurcomparedwitreatmentwithemodii nt he s erumhdl-cho1reasedserumsulfur. pogenicdifferentia ni sone-treatedshow nagainstglucocorticoid-induceddyslip ide

5、miainrats.keyw ords：emodin； gluco corticoid； dyslipidemia； marrowstrom alcells； rats糖皮质激素在临床上应用极为广泛，但长期大剂量使用可造成一系列严重的不良反应，脂代谢异常便是糖皮质激素 长期应用的严重不良反应之一。脂代谢异常可以导致许多心 血管疾病发生，如冠脉粥样硬化和中风等，同时也可能是糖 皮质激素性骨质疏松的重要发病机制之一。大黄素(emodi n)化学名为1，3,8-三羟基-6-甲基蒽醌(1,3,8-trihydr oxy-6-methylan-thr aquinone),属于经基蒽醌类。有降血 脂作用1

6、;能抑制3t3l1小鼠前脂肪细胞分化为脂肪细胞， 以及抑制脂肪酸合成酶的活性2。本实验观察大黄素对长 期用糖皮质激素大鼠的脂蛋白水平和骨髓基质细胞的成脂 分化能力的影响，为阐明糖皮质激素对脂代谢的影响和大黄 素对此的对抗作用提供进一步的实验依据。1材料与方法材料dme m培养基购自gibco公司；perc oil液购自 amershamphar macia公司；大黄素对照品由陕西省物资产业 集团总公司提供；醋酸泼尼松；碳酸钙；维生素d3。高密度 脂蛋白胆固醇测定试剂盒购自宁波市慈城生化试剂厂；总胆 醇测定试剂盒购自中生北控生物科技股份有限公司；碱性 磷酸酶测定试剂盒购自中生北控生物科技股份有限

7、公司。仪器酶标仪；电感偶合等离子体直读光谱仪；752紫外 光栅分光光度计；ae2 40电子天平。napco二氧化碳恒温培 养箱:5420-1，precisi onscientificusa； xd-101 倒置相 差显微镜，江南光电股份有限公司。动物及其分组3月龄雄性sd大鼠35只，普通级；分笼 饲养，饲养于室温23°c，相对湿度80%的清洁环境中，自由 摄食和摄水；使用标准饲料，其中钙含量，磷含量。随机分成5组，1组；2组；3组；4组；5组。1组每天上、下午灌胃给予含吐温80的生理盐水；，2组每天上午灌胃给予含吐温80的生理盐水，下午灌胃给予泼尼松3mg/kg，其余 3组每天下午以

8、醋酸泼尼松3mg -1kg d-1灌胃，上午给予 下列药物：3组灌胃碳酸钙37 5mg/kg+vitd3250u/k g，4组 灌胃大黄素90mg/kg，5组灌胃大黄素270mg/kg。所有动物 给药时间为90do标本的制备和处理用戊巴比妥钠麻醉后心脏抽血处死， 分离血清，用电感偶合等离子体直读光谱仪测定钙、磷、硫 含量；分别采用连续监测法、磷锡酸-镁沉淀法、酶比色法 (ch od-pap法)测定血清中碱性磷酸酶、高密度脂蛋白胆 醇和总胆固醇的含量。取出肝脏、胸腺、脾、左肾、左脑称 湿重。大鼠骨髓基质细胞的制备及培养在1，2, 3, 5组动物中 每组随机选取4只动物，分离股骨收集骨髓基质细胞。

9、具体 步骤：在无菌条件下分离大鼠股骨，切除股骨两端。用4° c 的dmem(l)培养液从股骨上端往下冲出骨髓，8根股骨冲出 的骨髓收集于同一烧杯中，混匀吹散细胞，2000r/min离心 10m in,弃上清。沉淀用dmem(l)培养液充分混匀，制成细 胞悬液，轻轻叠加到等体积的密度为1073g - l-1的4°c的percoll分离液上，200 or/min离心30min后收集界面层细 胞，用不含血清的dmem(l)培养液离心洗涤后重悬，吹打均 匀后以4x105 cml密度接种，37°c, 5 %c02,饱和湿度的c02孵箱静置培养。细胞融合后用胰酶消化传代。统计

10、学 处理计量资料以表示。软件行方差分析并行bonferroni组 间比较，双侧p2结果大黄素对糖皮质激素大鼠内脏指数的影响大鼠处死后 取下各器官称其湿重，以器官湿重除以体重得器官重量指数 实验结果显示各组动物的内脏指数无明显变化。表1大黄 素对糖皮质激素大鼠内脏指数的影响§* （略）大黄素对糖皮质激素大鼠血清微量元素含量的影响给 予泼尼松90d后，大鼠血清中硫含量明显升高。大黄素对此 有预防作用，高、低剂量组可使血硫降低，而复方钙组对此 无预防作用，血硫含量与模型组相当。给予泼尼松90d后， 大鼠血清中钙、磷含量无明显变化。表2大黄素对糖皮质 激素大鼠血清微量元素含量的影响（略）大黄

11、素对糖皮质激素大鼠血清生化指标的影响给予泼 尼松90d后，大鼠高密度脂蛋白胆固醇含量降低，碱性磷酸 酶含量有下降的趋势。大黄素和复方钙均可升高高密度脂蛋 白胆固醇（hdl）含量和碱性磷酸酶含量，高密度脂蛋白胆固 醇含量和碱性磷酸酶含量与对照组相当。表3大黄素对糖皮质激素大鼠血清生化指标的影响 （略）大鼠骨髓基质细胞自发成脂能力比较骨髓基质细胞传 代后对照组和加药组梭形或三角形细胞较多，且细胞胞核较大，胞浆丰富。只看到小部分细胞自发分化为脂肪细胞，细 胞内出现脂滴。激素组除了成纤维样细胞外，还有部分细胞 变圆变大，细胞内出现密布的脂滴，细胞聚集处可见较多代谢产物堆积。见图1414为体内灌胃给予泼

12、尼松和药物90d后的各组大鼠的骨髓基质细胞传代培养时的细胞形 态。3讨论长期给予糖皮质激素可致大鼠脂代谢异常给予泼尼松 90d后，大鼠高密度脂蛋白胆固醇(hdl)含量降低。总胆固醇 含量无明显变化提示实验动物血中低密度脂蛋白胆固醇 (ldl)等含量升高。hdl的生理作用是逆向转运胆固醇，抑制 动物壁平滑肌细胞摄取ldl,从面防止胆固醇在细胞内过多 堆积，具有抗动脉粥样硬化的功能。长期大量应用糖皮质激 素使hdl下降，ldl升高，可增加心血管疾病危险。miyanish 等3报道ldla1dl比值的升高增加家兔骨坏死的产生，提 示血脂的异常改变可能是糖皮质激素性骨坏死的重要发病 机制之一。体内给予

13、泼尼松的激素组大鼠的骨髓基质细胞体外培 养时自发分化为脂肪细胞的能力增强。骨髓基质细胞 (marrowstromalcells, mscs)中存在的间质干细胞是一种具 有自我更新、复制及多向分化潜能的成体干细胞。目前知道， 骨髓基质细胞可向多个方向分化。骨髓基质细胞表面存在糖 皮质激素受体，糖皮质激素是很强的促进mscs脂肪分化的 因子4,5,糖皮质激素可通过核受体途径在转录水平调控 脂肪分化。这是糖皮质激素导致骨质疏松和骨坏死的重要机 制。rodrignez等6证实骨质疏松组mscs的成脂肪分化 能力强于对照组。在类固醇造成的骨质疏松动物实验中，发 现骨髓腔内脂肪细胞的数目也明显增加。ogs

14、tcm等7报道 了糖皮质激素治疗的猪基质血管细胞发生前脂肪细胞分化。 人体组织病理发现，gc可引起骨髓脂肪栓栓塞，局部缺血 8。miyanishi等9发现，gc处理的家兔，骨髓脂肪细 胞体积增大，骨间隙压力增大，骨髓微循环减少，出现骨坏 死现象。大黄素对糖皮质激素大鼠脂代谢异常的预防作用大黄 素存在于何首乌、虎杖、决明子、大黄、芦荟等含蒽醌类成 分的中药中，作用极其广泛，对全身多个系统都有影响。本 实验观察到其对泼尼松引起的脂代谢紊乱有一定的对抗作 用。有文献报道，大黄素对3t3l1小鼠前脂肪细胞向脂肪细 胞的分化以及对脂肪酸合成酶活性有剂量依赖性抑制作用 12。大黄素的这种作用也有可能与其影

15、响tgf和bmp 的分泌有关1 0。现已知道，骨髓基质细胞和脂肪细胞上 都有tgf-p相关因子的受体和bmp的受体。tgf和高浓度的 bmp能延迟骨髓基质细胞向脂肪细胞分化。大黄素对il-6子的影响也有可能调节mscs的成脂分化。il-6，il-6受体 与gpl30分子形成三聚体复合物，当两个三聚体复合物相连 时，信号转导蛋白gpl30二聚化，出现信号转导，减少脂滴 的聚集和lpl活性。大黄素的抑制成脂分化的作用也可能与 其雌激素样作用有关。雌激素可抑制mscs分化为脂肪细胞， okazaki研究11骨髓基质细胞系st-2时发现，雌二醇能 使脂肪细胞生成减少，且作用可被雌激素受体拮抗剂所拮抗

16、本实验选用碳酸钙和l，25-(oh)2vitd3组成的复方作为 阳性药物，体内给予碳酸钙和1,25-(oh)2d3后能升高高密 度脂蛋白胆固醇(hdl)含量和对抗糖皮质激素引起的骨髓基 质细胞的成脂分化。已有体外实验证实l，25-(oh)2vitd3可 抑制骨髓基质细胞向脂肪细胞分化。kelly等12将不同 浓度的l,25-(oh)2vitd3分别作用于mscs原代细胞及细胞 株bms2和bms2的亚克隆，发现1，25-(oh)2vitd3主要阻断 因糖皮质激素诱导的成脂分化。还可抑制培养大鼠mscs中 地塞米松诱导的脂肪形成和抑制mih(种鸡尾酒药物)诱导 的bms2细胞的脂肪分化，抑制糖皮

17、质激素和胰岛素诱导的 3t3-l1细胞脂肪形成，在小鼠乳腺源st13细胞系及大鼠 mscs中也有类似作用13。糖皮质激素长期应用引起的脂代谢紊乱可导致多种心 血管疾病和内分泌系统疾病，大黄素对脂代谢的调节作用提 示其对糖皮质激素引起的部分不良反应可能有对抗作用。【参考文献】1 huang ss, yehsf,cyhong. ef fectofanthraquinonederivativesonlipidperoxidationinratamamotot,irisat, ya hldl/hdlcholesteroriskfactorforcorticosteroid-inducedosteone

18、crosisinrabbitsheartmitochondria： structure-activity relationshipj . jn atprod,1995,58(9)：1365.zhangchongben,tenglu,shiyan,etal. effectofemodinonproliferationanddifferentiationof3t3llpreadipocyteandfasactivitychinesemedi cal jour nal, 2002,115 (7): 10 35.3 miyanishk,ymashitaa,etal. ahig lratioasapot

19、entialj . rheumatolog y, 2001,40： 196.4 beresfordjn,bennet tjh,devlinc,leboyps,owenme. evidenceforaninverserelationshipbetweenthedifferentiationofadipocyticandosteogeniccellsinratmarrowstromalcellcultures j .jcellsci,1992,102 (pt2):341.5 c uiq, wanggj, baliang . steroid-inducedad ipogenesisinapluri

20、potentialcelllinef rombonemarrow j . j bonejointsurgam, 19 97,79(7): 1054.6 rodriguezjp,garats ,gajardoh,etal. abn ormalosteogenesisinos teoporot i cpat i entsisreflectedbyal teredmesenchymalst emcellsdynamicsj . jcellbiochem, 1999 ,75(3)： 414.7 ogs tonn, harrisonaj,ch eunghf,etal. dexamethasoneandr

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